UVW自动对位平台即视觉对位平台

Copyright 2005 Micro Motion Technology All Rights Reserved * AA-300Distributed by Innovation Matrix, Inc.1715 Junction Ave., Suite B, San Jose CA 95112, TEL: 408-329-4422 Fax: 408-716-2553 Email: sales@ Website:AA- Motorized 3 Axis Alignment StageMicro Motion TechnologyMicro Motion Technology Co., Ltd. (MMT) is the leading manufacturer and distributor of highprecision positioning tables and precision components used for development andapplication of the advanced research and industrial applications.The AA Series motorized 3 axis alignment stagehas very low profile and enables the user tocreate a compact alignment system. Three different sizes are provided for wide range ofapplications needs.Features• Fine X-Y-T 3-axis alignment stage for inspection system (Hollow hole is optional)• Travel range : ± 10 mm / ± 10 mm / ± 15°• 5um accuracy• Low profile stage - 3-axis are on the same plane• High stiffness cross roller guide stage• Vacuum environment compatible is optionalApplications• Precision processing and inspection systems of Semiconductor, LCD, FPD, PCB, etc.Copyright 2005 Micro Motion Technology All Rights Reserved * AA-300Distributed by Innovation Matrix, Inc.1715 Junction Ave., Suite B, San Jose CA 95112, TEL: 408-329-4422 Fax: 408-716-2553Copyright 2005 Micro Motion Technology All Rights Reserved * AA-300Distributed by Innovation Matrix, Inc.1715 Junction Ave., Suite B, San Jose CA 95112TEL: 408-329-4422 Fax: 408-716-2553Copyright 2005 Micro Motion Technology All Rights Reserved * AA-300Distributed by Innovation Matrix, Inc.1715 Junction Ave., Suite B, San Jose CA 95112, TEL: 408-329-4422 Fax: 408-716-2553。

对位平台，顾名思义是对位用的。

任意两个工件需要组装到一起，都可以用到对位平台。

但是不是所有的工件组装都需要对位平台，因为不需要那么高的精度。

对位平台的精度可以去到1个微米，芯片的印刷就用到这个精度。

往低去了，像是手机屏幕的贴合，用到的精度也就3个微米以内。

常用的对位平台有三种，xyθ结构，5M结构,UVW结构。

它们的结构不一样，但是核心功能都是对位，通过X轴移动，Y轴移动，θ轴旋转，实现对位功能。

UVW对位平台是日本人发明的，它由上板，下板和四个单体组组成。

UVW对应的是三个动力轴，X轴方向两个马达（VW轴），Y轴方向一个马达（U），X轴两个马达同动实现X轴移动，Y轴一个马达控制Y轴移动，X轴两个不同步的时候实现θ轴转动。

这样，通过控制三个马达实现了X，Y的的移动，θ轴旋转实现对位。

视觉自动对位系统讲义工程部:郑茂强2010/01讲义要点一.视觉自动对位系统构成二.视觉自动对位系统选型三.视觉自动对位系统应用视觉自动对位通过CCD将图像采集到图像对位处理系统,再通过图像对位处理软件,算出偏移位置和角度,再传送给外部运动制器,进行位置纠正.对位前对位后视觉自动对位流程:运动平台已经能正常运行,CCD安装并正常成像根本平台类型(XYQ,UVW…),设置平台参数,做模板,对位精度等自学习(Calibration),算出平台与CCD之间的关系.拍目标拍对像对位,自动算出偏移距离和角度(脉冲数)根据对位得出的偏移脉冲值控制平台运动相机与镜头FV -aligne r XPe/P 3-800UNT(显示器)(PLC)(FV-Aligner ENG)(对位主机)运动控制器(运动控制平台)滚动球/鼠标/键盘(触摸屏人机界面)光源,棱镜(FV-Aligner UNT 直接控制驱动器)对位主机:目前公司代理的对位系统有:松下:A210(手动对位)PV310(自动对位)(详细资料见:松下选型手册P26-P27)FAST:带轴卡-FV2300-ENG 不带轴卡-FV2300-UNT (旧型为FV1100)FV-AlignerII(对位软件)FV1100FV2300PV310A210松下对位系统:摄像机A摄像机B操作手柄PV310算出两台摄像机所拍摄的对位标记的补正量使用UVW方式／XYθ方式的平台,进行对位位置控制精度在1μm以上(需要高精度移动平台)松下对位软件:使用高精度平台,位置控制PLC进行全自动对位.适应在线生产或生产线自动化程度比较高的场合. [操作说明]松下对位软件:[松下对位介绍.ppt]FAST对位系统:FV-1100FV-2300FV-aligner系列是一款多功能，高精度的定位型图像处理装置。

进行定位时，在相机读取的图像信息的基础上，自动计算出定位所需的XYθ移动量，然后通过控制一个三轴平台（或者四轴平台）的移动，实现对工件进行XYθ校正，从而达到精确对位的目的。

UVW平台运动控制算法以及matlab仿真UVW平台运动控制算法以及matlab仿真最近公司同事因为对某视觉对位平台的运动控制算法有疑问，所以来请教我。

由于我也是第⼀次接触到UVW⾃动对位平台（也可以叫XXY⾃动对位平台），于是找了⼀些资料学习⼀下，⼤概了解了运动模式后，使⽤matlab模拟了此平台，并验证了UVW平台资料提供的运动控制算法的正确性。

⼀、UVW平台介绍1、这是⼀种可以实现以平⾯上任意⼀点为中⼼，进⾏旋转运动的装置，并可沿着任意的⽅向平移。

2、此平台和视觉CCD纠偏系统对接在⼀起，可以很快完成⾼精度的纠偏⼯作，重复定位精度⼀般可达±1µm；UVW平台和以前的xyθ平台相⽐，有以下⼏点不同：1、控制精度⾼于xyθ平台；2、UVW平台可以平⾯上任意⼀点为中⼼做旋转运动（包括⽆限远）；⽽xyθ平台由于仅仅依靠⼀个电机的转动控制，所以旋转中⼼必须是固定在平台上某处（θ电机连接处），且必须随平台⼀同运动。

3、基于第⼆点的区别，显然UVW平台是需要⼀个绝对坐标系作为参考系，其旋转中⼼才有意义；⽽xyθ平台则必须是⼀个随平台动的坐标系作为参考系，这样控制计算⽅法便完全不⼀样了。

UVW平台⼯作模式如下图：⼆、计算⽅法计算⽅法由平台供应商提供，截图如下：仔细研究⼀下上述的公式，很容易发现，这只是简单的⼏何运算以及对⼆维坐标的求解问题。

简单说明⼀下视觉对位和运动控制思路：1、通过UVW平台供应商提供的说明书，找到机械参数，得到UVW三个轴的初始坐标（基于UVW平台原点坐标系）；2、通过视觉标定⽅法，确定相机坐标系到UVW平台坐标系的转换矩阵；确定标志物模板基于UVW平台原点坐标系的坐标值（x_m, y_m）；3、通过相机得到标志物模板位置和待纠偏标志物之间的x、y、θ偏移量（基于UVW平台原点坐标系）；4、按照上图公式，输⼊三个轴初始坐标，设置旋转中⼼为(0,0)，输⼊θ偏移量，可得到UVW三轴新的坐标值，以及待纠偏物体的新的坐标，以及三个电机对应的给进量A1、A2、A3；5、输⼊上⼀步求得的UVW三轴新的坐标值，另外通过上⼀步求得的待纠偏物体的新的坐标，计算得此时待纠偏物体到模板点位置的x2、y2偏移量；输⼊x2、y2偏移量，则可以得到三个电机对应的给进量B1、B2、B3；6、将5和6步获取的三个电机的给进量对应相加，分别得到对应电机给进量C1、C2、C3，并⽤此给进量驱动对应电机即可。